RU2170706C1 - Устройство для очистки нефтесодержащих вод (варианты) - Google Patents

Устройство для очистки нефтесодержащих вод (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2170706C1
RU2170706C1 RU2000115967A RU2000115967A RU2170706C1 RU 2170706 C1 RU2170706 C1 RU 2170706C1 RU 2000115967 A RU2000115967 A RU 2000115967A RU 2000115967 A RU2000115967 A RU 2000115967A RU 2170706 C1 RU2170706 C1 RU 2170706C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
height
water
cartridge
water interface
Prior art date
Application number
RU2000115967A
Other languages
English (en)
Inventor
В.Д. Назаров
А.А. Русакович
М.Ф. Пустовалов
Original Assignee
Назаров Владимир Дмитриевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Назаров Владимир Дмитриевич filed Critical Назаров Владимир Дмитриевич
Priority to RU2000115967A priority Critical patent/RU2170706C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2170706C1 publication Critical patent/RU2170706C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

Изобретение относится к очистке нефтесодержащих вод и может быть использовано для очистки нефтепромысловых вод в системе поддержания пластового давления. Устройство содержит камеру коалесценции в виде патрона коаксиального корпусу. В кольцевом зазоре размещена глухая перегородка с образованием в нижней части корпуса гидроциклона. В кольцевом зазоре могут быть размещены полочные блоки из гидрофобного материала. Указаны соотношения высоты и площади патрона к другим размерам устройства. Коалесцирующая загрузка выполнена из полистирола. Технический результат состоит в повышении степени очистки воды. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Description

Изобретение относится к очистке нефтесодержащих вод и может быть использовано для очистки нефтепромысловых вод в системе поддержания пластового давления.
Известен гидрофобный фильтр (Авт.свид. СССР N 1535570, B 01 D 17/022, Бюл. N 2, 1990 г.), содержащий камеру, в которой размещен слой контактной массы из нефти с образованием границы раздела нефть-вода, патрубки для подвода сточной воды и отвода очищенной воды и нефти, кроме того на границе раздела нефть-вода, устройство снабжено пластинами, расположенными под углом к горизонту 50 . . . 60o, при этом верхняя поверхность пластин выполнена гидрофильной, а нижняя - гидрофобной. Применение твердой фазы уменьшает время жизни капель воды, находящихся в углеводородном слое вблизи границы раздела нефть-вода, уменьшает эффект вторичного эмульгирования за счет разрыва углеводородной жидкостной прослойки между этой каплей воды и слоем воды.
Известный гидрофобный фильтр не дает высокой степени очистки воды.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является гидрофобный фильтр (Авт.сид. N 682242, B 01 D 17/22, 1976 г.), в котором нефтесодержащая вода фильтруется в контактной массе (углеводородной жидкости). В процессе фильтрации капель воды диспергированная в воде нефть переходит в углеводородный слой. Устройство содержит цилиндроконический корпус, камеру коалесценции с сетками, между которыми размещен коалесцирующий материал, патрубки для удаления нефтепродуктов и шлама и приспособление для удаления очищенной воды, причем камера коалесценции выполнена в виде усеченного конуса, а сетки размещены в верхнем и нижнем основаниях конуса, приспособление для удаления воды выполнено в виде гидрозатвора.
Недостатком известного фильтра является невысокая степень очистки воды.
Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения степени очистки воды.
Указанная задача по первому варианту решается тем, что в устройстве для очистки нефтесодержащих вод, содержащем цилиндроконический корпус, в котором размещен слой контактной массы из нефти с образованием границы раздела нефть-вода, камеру коалесценции с сетками, между которыми размещена коалесцирующая загрузка, патрубки для подвода сточной воды и отвода очищенной воды, нефти и осадка, согласно изобретению камера коалесценции выполнена в виде патрона, расположенного коаксиально корпусу с образованием кольцевого зазора между ними, внутри которого размещена глухая перегородка, образующая в нижней части корпуса секцию гидроциклона, отношение расстояния между перегородкой и границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно 1:1 ... 1:1,2, при этом верхний торец патрона расположен на уровне границы раздела нефть-вода, а отношение высоты патрона к высоте корпуса под границей раздела нефть-вода равно 1: 1,1 ... 1:1,2, причем площадь сечения патрона относится к площади образованного кольцевого зазора, как 1:3 ... 1:5, кроме того устройство дополнительно снабжено сетками, расположенными выше и ниже границы раздела нефть-вода, между которыми расположены гидрофильные гранулированные твердофазные частицы, причем отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте корпуса над границей раздела нефть-вода равно 1:1 ... 1: 2, отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте слоя гранул под границей раздела нефть-вода равно 1:1 ... 1:2, а отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно 1:5 ... 1:10, патрубок подвода воды расположен тангенциально корпусу.
Указанная задача по второму варианту решается тем, что в устройстве для очистки нефтесодержащих вод, включающем цилиндроконический корпус, в котором размещен слой контактной массы из нефти с образованием границы раздела нефть-вода, камеру коалесценции с сетками, между которыми размещена коалесцирующая загрузка, патрубки для подвода сточной воды и отвода очищенной воды, нефти и осадка, согласно изобретению камера коалесценции выполнена в виде патрона, расположенного коаксиально корпусу с образованием кольцевого зазора между ними, в котором размещены полочные блоки с углом наклона полок 30 ... 60o относительно горизонта, выполненные из гидрофобного материала, а отношение высоты полочного блока к высоте патрона равно 1:1,5 ... 1:2, отношение расстояния между полкой и границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно 1: 1 ... 1:1,2, при этом верхний торец патрона расположен на уровне границы раздела нефть-вода, отношение высоты патрона к высоте корпуса под границей раздела нефть-вода равно 1:1,1 ... 1:1,2, причем площадь сечения патрона относится к площади образованного кольцевого зазора, как 1:3 ... 1:5, кроме того устройство дополнительно снабжено сетками, расположенными выше и ниже границы раздела нефть-вода, между которыми расположены гидрофильные гранулированные твердофазные частицы, отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте корпуса над границей раздела нефть-вода равно 1: 1 ... 1:2, отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте слоя гранул под границей раздела нефть-вода равно 1:1 .. . 1:2, а отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно 1:5 ... 1:10, причем в обоих вариантах коалесцирующая загрузка выполнена из полистирола фракции 2 ... 5 мм, гидрофильные гранулированные твердофазные частицы выполнены из стеклянных шариков фракции 2 ... 5 мм.
На фиг. 1 изображено устройство для очистки нефтесодержащих вод по первому варианту выполнения настоящего изобретения.
На фиг. 2 изображено устройство для очистки нефтесодержащих вод по второму варианту выполнения настоящего изобретения.
Согласно первому варианту выполнения устройство для очистки нефтесодержащих вод содержит цилиндроконический корпус 1, внутри которого коаксиально расположен патрон с коалесцирующей загрузкой 2, поддерживаемой сеткой 3. В верхней части патрона 2 расположен слой гранулированных гидрофильных частиц 4, ограниченный сетками 5, находящимися выше и ниже границы раздела углеводородной жидкости (нефти) 6 и воды 7. Верхний торец патрона 2 расположен на уровне этой границы раздела. В кольцевом зазоре, образованном корпусом 1 и патроном 2, расположена глухая перегородка 8, разделяющая верхнюю и нижнюю часть устройства. Выше перегородки 8 и вблизи нее расположена сборная система 9 и патрубок отвода воды 10. В нижней части корпуса 1 расположен тангенциально патрубок подвода воды 11.
Во втором варианте изобретения фиг. 2 в кольцевом зазоре, образованном корпусом 1 и патроном 2, расположены полочные блоки 8 (фиг. 2). В нижней части корпуса расположена сборная система 9 и патрубки отвода и подвода воды 10 и 11.
Устройство для очистки нефтесодержащих вод работает следующим образом.
Вариант 1. Нефтесодержащая вода подается тангенциально в нижнюю часть корпуса 1, представляющую собой гидроциклон. Твердые взвешенные вещества с плотностью большей плотности воды будут концентрироваться под действием центробежных сил вблизи стенок, а затем сползают в приямок и отводятся. Такой прием чрезвычайно эффективен в том случае, когда высока концентрация взвешенных веществ в очищенной воде. Известно (Роев Г.А., Юфин В.А. "Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов. - М.: Недра, 1987 г. - 224 с.), что взвешенные вещества препятствуют процессу коалесценции и дальнейшему отделению нефти от воды. Нефтяные капли концентрируются вблизи оси корпуса 1 и вместе с потоком воды фильтруются в коалесцирующей гидрофобной загрузке патрона 2. В качестве коалесцирующей загрузки используют полистирольные гранулы фракции 2 ... 5 мм или фторопластовые гранулы той же фракции. Капли эмульгированной в воде нефти осаждаются на поверхности зерен загрузки, укрупняются, образуют пленочную нефть, избыток которой перетекает в вышележащие слои под действием гидродинамических сил потока. В конечном итоге пленочная нефть коалесцирует со слоем нефти 6. Избыток нефти отводится периодически через верхний патрубок. Вода, частично очищенная от нефти в коалесцирующей загрузке, переливается через верхнюю кромку патрона 2 и попадает в гидрофобный фильтр, в котором на границе раздела нефть-вода расположен слой гидрофильных стеклянных шариков 4 фракции 2 ... 5 мм. В гидрофобном фильтре происходит более тонкая очистка воды от нефти за счет коалесценции эмульгированных капель нефти со слоем нефти. Стеклянные шарики 4 обладают значительно большой удельной поверхностью, что облегчает с одной стороны процесс слияния капель воды с нижележащим подстилающим слоем воды, а с другой стороны, уменьшает эффект вторичного эмульгирования, происходящего за счет разрыва пленки нефти, образующейся между каплей и слоем воды непосредственно перед их слиянием. Гидрофильная твердая фаза в большей степени ускоряет этот процесс, чем гидрофобная. Пройдя гидрофобный слой вода попадает в кольцевой зазор между корпусом 1 и патроном 2, откуда удаляется с помощью сборного устройства 9 и патрубка отвода 10. Поскольку скорость фильтрации в гидрофобном фильтре допускается до 12 ... 15 м/ч, а в коалесцирующих аппаратах до 40 м/ч (Роев Г.А., Юфин В.А. "Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов". - М.: Недра, 1987 г. - с. 224), то площадь сечения патрона 2 относится к площади ее кольцевого зазора, как 1:3 ... 1:5. Остальные соотношения геометрических параметров устройства определены экспериментально. Установлены следующие параметры соотношений: отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте корпуса над границей раздела нефть-вода равно H1:H2 = 1:1 ... 1:2, отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте слоя гранул под границей раздела нефть-вода равно H1:H3 = 1:1 ... 1:2, отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно H1:H5 = 1:5 ... 1:10, отношение высоты патрона к высоте корпуса под границей раздела нефть-вода равно H5:H6 = 1:1,1 ... 1:1,2, а отношение расстояния между перегородкой и границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно H4:H5 = 1:1 ... 1:1,2.
Устройство для очистки нефтесодержащих вод по второму варианту функционирует аналогично предыдущему за исключением того, что, пройдя гидрофобный слой, вода попадает в кольцевой зазор между корпусом 1 и патроном 2, проходят полочные блоки 8, которые ускоряют процесс отделения оставшейся в воде эмульгированной нефти и диспергированных взвешенных веществ. Экспериментами доказано, что оптимальным углом наклона для отделения нефти является 30 ... 60o относительно горизонта. Оптимальным случаем являются гидрофобные свойства нижних сторон пластин, по которым всплывают капли нефти, и гидрофильные свойства верхних сторон пластин, по которым сползают взвешенные вещества. Капли нефти, сползая по пластинам, укрупняются, всплывают вверх, и переходят в слои нефти, взвешенные вещества осаждаются, накапливаются в приямке, периодически отводятся из устройства.
Пример. Провели опыт для обоснования отношения высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте слоя гранул под границей раздела нефть-вода H1:H3. Высоту патрона приняли равной H5 = 1 м, H1 = 0,1 м. В опытах использовали натурную нефтепромысловую воду, скорость фильтрации в патроне 40 м/ч, в кольцевом зазоре - 12 м/ч. Результаты приведены в таблице.
Оптимальным соотношением следует считать H1:H2 = 1:1 ... 1:2. При увеличении соотношения качество очистки не улучшается, но габариты устройства увеличиваются.
Изобретение может быть реализовано при очистке нефтепромысловых вод в системе поддерживания пластового давления.
Использование предлагаемого изобретения позволит повысить по сравнению с прототипом эффективность очистки нефтесодержащих вод.

Claims (6)

1. Устройство для очистки нефтесодержащих вод, включающее цилиндроконический корпус, в котором размещен слой контактной массы из нефти с образованием границы раздела нефть-вода, камеру коалесценции с сетками, между которыми размещена коалесцирующая загрузка, патрубки для подвода сточной воды и отвода очищенной воды, нефти и осадка, отличающееся тем, что камера коалесценции выполнена в виде патрона, расположенного коаксиально корпусу с образованием кольцевого зазора между ними, в котором размещена глухая перегородка, образующая в нижней части корпуса секцию гидроциклона, отношение расстояния между перегородкой и границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно 1:1-1:1,2, при этом верхний торец патрона расположен на уровне границы раздела нефть-вода, а отношение высоты патрона к высоте корпуса под границей раздела нефть-вода равно 1:1,1-1:1,2, причем площадь сечения патрона относится к площади образованного кольцевого зазора, как 1:3-1:5, устройство дополнительно снабжено сетками, расположенными выше и ниже границы раздела нефть-вода, между которыми расположены гидрофильные гранулированные твердофазные частицы, причем отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте корпуса над границей раздела нефть-вода равно 1:1-1:2, отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте слоя гранул под границей раздела нефть-вода равно 1:1-1:2, а отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно 1:5-1:10, патрубок подвода воды расположен тангенциально корпусу.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коалесцирующая загрузка выполнена из полистирола фракции 2-5 мм.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гидрофильные гранулированные твердофазные частицы выполнены из стеклянных шариков фракции 2-5 мм.
4. Устройство для очистки нефтесодержащих вод, включающее цилиндроконический корпус, в котором размещен слой контактной массы из нефти с образованием границы раздела нефть-вода, камеру коалесценции с сетками, между которыми размещена коалесцирующая загрузка, патрубки для подвода сточной воды и отвода очищенной воды, нефти и осадка, отличающееся тем, что камера коалесценции выполнена в виде патрона, расположенного коаксиально корпусу с образованием кольцевого зазора между ними, в котором размещены полочные блоки с углом наклона полок 30-60° относительно горизонта, выполненные из гидрофобного материала, а отношение высоты полочного блока к высоте патрона равно 1:1,5-1:2, отношение расстояния между полкой и границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно 1:1-1:1,2, при этом верхний торец патрона расположен на уровне границы раздела нефть-вода, отношение высоты патрона к высоте корпуса под границей раздела нефть-вода равно 1:1,1-1:1,2, причем площадь сечения патрона относится к площади образованного кольцевого зазора, как 1: 3-1:5, кроме того, устройство дополнительно снабжено сетками, расположенными выше и ниже границы раздела нефть-вода, между которыми расположены гидрофильные гранулированные твердофазные частицы, отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте корпуса над границей раздела нефть-вода равно 1: 1-1:2, отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте слоя гранул под границей раздела нефть-вода равно 1: 1-1: 2, а отношение высоты гидрофобного слоя над границей раздела нефть-вода к высоте патрона равно 1:5-1:10.
5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что коалесцирующая загрузка выполнена из полистирола фракции 2-5 мм.
6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что гидрофильные гранулированные твердофазные частицы выполнены из стеклянных шариков фракции 2-5 мм.
RU2000115967A 2000-06-16 2000-06-16 Устройство для очистки нефтесодержащих вод (варианты) RU2170706C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115967A RU2170706C1 (ru) 2000-06-16 2000-06-16 Устройство для очистки нефтесодержащих вод (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115967A RU2170706C1 (ru) 2000-06-16 2000-06-16 Устройство для очистки нефтесодержащих вод (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2170706C1 true RU2170706C1 (ru) 2001-07-20

Family

ID=20236470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000115967A RU2170706C1 (ru) 2000-06-16 2000-06-16 Устройство для очистки нефтесодержащих вод (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2170706C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206513C1 (ru) * 2002-04-19 2003-06-20 Аладкин Александр Иванович Способ очистки воды от жидких нефтепродуктов и устройство для его осуществления
RU2229327C2 (ru) * 2001-12-24 2004-05-27 Открытое акционерное общество Ангарская нефтехимическая компания Способ обезвоживания светлых нефтепродуктов и устройство для его осуществления
RU2289548C1 (ru) * 2005-11-02 2006-12-20 Алексей Васильевич Друцкий Установка очистки ливневых сточных вод
RU2325331C2 (ru) * 2006-07-20 2008-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод
CN113277598A (zh) * 2021-06-28 2021-08-20 重庆工商大学 一种电场联合波纹板聚结处理含油废水的方法和装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1983002768A1 (fr) * 1982-02-12 1983-08-18 Yakura, Kazunori Bassin de sedimentation flottant sous pression
SU1271827A1 (ru) * 1985-03-06 1986-11-23 Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства Устройство дл очистки сточных вод от нефтепродуктов и механических примесей
SU1287918A1 (ru) * 1985-05-28 1987-02-07 Томский инженерно-строительный институт Фильтр-сепаратор
US5401404A (en) * 1993-01-21 1995-03-28 Strauss; Richard Stacked disk coalescer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1983002768A1 (fr) * 1982-02-12 1983-08-18 Yakura, Kazunori Bassin de sedimentation flottant sous pression
SU1271827A1 (ru) * 1985-03-06 1986-11-23 Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства Устройство дл очистки сточных вод от нефтепродуктов и механических примесей
SU1287918A1 (ru) * 1985-05-28 1987-02-07 Томский инженерно-строительный институт Фильтр-сепаратор
US5401404A (en) * 1993-01-21 1995-03-28 Strauss; Richard Stacked disk coalescer

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2229327C2 (ru) * 2001-12-24 2004-05-27 Открытое акционерное общество Ангарская нефтехимическая компания Способ обезвоживания светлых нефтепродуктов и устройство для его осуществления
RU2206513C1 (ru) * 2002-04-19 2003-06-20 Аладкин Александр Иванович Способ очистки воды от жидких нефтепродуктов и устройство для его осуществления
RU2289548C1 (ru) * 2005-11-02 2006-12-20 Алексей Васильевич Друцкий Установка очистки ливневых сточных вод
RU2325331C2 (ru) * 2006-07-20 2008-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод
CN113277598A (zh) * 2021-06-28 2021-08-20 重庆工商大学 一种电场联合波纹板聚结处理含油废水的方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK176468B1 (da) Kombineret afgasnings- og flotationstank
US6315131B1 (en) Multi-directional flow gravity Separator
CN112390420A (zh) 一种适用于海上气田复杂采出液处理的系统和方法
US5637234A (en) Apparatus and method for separating fluids having different specific gravities, such as oil and water
CN103787527B (zh) 一种含油污水气浮悬浮层过滤装置
RU2243168C1 (ru) Установка для очистки нефтесодержащих вод
RU2456055C1 (ru) Устройство для очистки жидкостей в циркуляционных системах
US3553940A (en) Precipitator
RU2170706C1 (ru) Устройство для очистки нефтесодержащих вод (варианты)
CN103754986B (zh) 一种油污混合物分离系统
CA2243142C (en) Filterless multi-stage apparatus and methods for separating immiscible fluids
RU2160714C1 (ru) Установка для очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей
RU2114786C1 (ru) Установка для очистки сточных вод от нефтепродуктов и твердых примесей
RU2257352C1 (ru) Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод
RU2006474C1 (ru) Установка для очистки нефтесодержащих сточных вод
RU2181068C2 (ru) Установка для разделения водомасляных эмульсий
RU2205797C1 (ru) Установка для очистки нефтесодержащих сточных вод
US20110042288A1 (en) Enhanced Coalescer
RU155231U1 (ru) Установка для очистки сточных вод
RU2123977C1 (ru) Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод
SU1456178A1 (ru) Установка дл предварительного обезвоживани высокообводненной нефти с очисткой пластовой воды
RU2714347C1 (ru) Установка для очистки нефтепромысловых сточных вод для закачки в пласт
SU1733392A1 (ru) Сепаратор дл очистки нефтесодержащих вод
RU2067081C1 (ru) Установка для очистки жидкостей от масел и взвешенных веществ
RU2253623C1 (ru) Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод